(共49张PPT)
模块四 化学与社会
专题十七 | 化学与能源、健康、材料、环境保护
1.三大化石燃料——不可再生能源
(1)三大化石燃料的组成、成分及主要用途
知识点1
化学与能源 9年6考
化石燃料 主要成分或组成元素 主要用途
煤 主要含____元素 “工业的粮食”;作燃料;干馏得到煤气、煤焦油、焦炭等(化学变化)
碳
化石燃料 主要成分或组成元素 主要用途
石油 主要含碳、氢元素 “工业的血液”;分馏得到汽油、柴油、煤油等
(物理变化)
天然气 主要成分是_______ 作燃料,完全燃烧的化学方程式为_____________
_______________________
甲烷
CH4+2O2
2H2O+CO2
(2)甲烷——最简单的有机物
①物理性质:无色、无臭的气体,密度比空气的小,难溶于水。
②化学性质:可燃性。在空气中点燃,产生淡蓝色火焰,放出热量,产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体。
2.使用和开发新的燃料及能源
(1)新的燃料及能源
能源 完全燃烧反应的化学方程式 优缺点
乙醇(俗称酒精), 化学式为________ _________________________ _________ 优点:污染小,可再生
氢气 ____________________ 优点:热值高,燃烧产物是水,无污染
缺点:大量制取和储运成本高
其他新能源 太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等,具有可再生、无污染等特点
C2H5OH
C2H5OH+3O22CO2
+3H2O
2H2+O22H2O
(2)乙醇
①物理性质:无色透明、有特殊气味的液体,易挥发,可以与水以任意比例互溶。
②化学性质:可燃性。
(3)氢气——理想的清洁、高能燃料
①物理性质:无色、无臭气体,密度比空气的小,难溶于水。②化学性质:可燃性。
②氢气的验纯
操作 收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍
向下倾斜,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火
现象与 结论 若听到很小的声音,说明氢气______(填“纯净”或“不纯”,下同);若听到尖锐的爆鸣声,则说明氢气______,这时要用拇指按住试管口一会儿,使管内氢气燃烧的火焰熄灭,再重新收集氢气、验纯,直至听到很小的声音,才可在导管口处点火
③实验室用稀硫酸和锌粒制取氢气的化学方程式:___________________
______________。
纯净
不纯
ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4
3.使用化石燃料对环境的影响及防治措施
(1)对环境的影响
①CO2的大量排放加剧_________。
②燃料燃烧不充分产生一氧化碳等有毒气体。
③未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物和烟尘等排放到空气中造成污染。
④燃料中的一些杂质(如氮、硫),燃烧时产生空气污染物(如氮的氧化物、二氧化硫等),这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水,会形成______。
温室效应
酸雨
(2)防治措施
①开发新能源。
②大力推广使用脱硫煤,改进生产中使用的脱硫设备,用天然气代替煤。
③改进发动机的燃烧方式,使汽油充分燃烧。
④汽车尾气处安装催化净化装置,使有害气体转化为无害物质。
1.人类重要的营养物质
(1)六类营养物质:蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。
(2)四类有机营养物质
知识点2
化学与健康 9年8考
是否供能 营养物质 主要功能 食物来源
供能 ____________ 构成人体细胞的基础物质。为人体提供能量 蛋、奶、豆类、鱼、瘦肉类等
蛋白质
是否供能 营养物质 主要功能 食物来源
供能 __________ 人体主要的供能物质 小麦、大米、玉米、薯类等
油脂 重要的备用能源 动物脂肪、植物油等
不供能 维生素 调节新陈代谢,预防疾病,维持身体健康 蔬菜、水果、动物肝脏等
糖类
(3)保证身体健康
①按时适量进餐,避免营养不良或营养过剩。
②要有合理的膳食结构,保证营养均衡。
③注意食品安全,避免摄入变质食物和有毒、有害物质。
【拓展】缺乏维生素A,会引起夜盲症;缺乏维生素C,会引起坏血病。
1.重金属盐会破坏蛋白质的结构而使其变性。当发生重金属盐中毒时,可以大量饮用富含蛋白质的牛奶、鲜豆浆或鸡蛋清等食物来解毒,并及时送往医院救治。
2.淀粉与碘单质作用显蓝色,因此可用碘单质来检验食物中是否含有淀粉。操作:把碘水滴到待测食物上,若变成蓝色,则说明含有淀粉。
2.化学元素与人体健康
(1)人体内的元素分类
①常量元素:在人体中含量超过0.01%的元素,如O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na等。
②微量元素:在人体中含量低于0.01%的元素,如Fe、Zn、F、I等。
(2)化学元素与人体健康
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低 对人体健康的影响 主要食物来源
钾 主要以K+的形式存在于细胞内液,对维持体内酸碱平衡和神经、肌肉的功能等具有重要意义 钾缺乏会引起肌肉无力和心律失常,影响肾功能 —
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低对人体健康的影响 主要食物来源
钠 主要以Na+的形式存在于细胞外液,对维持体内水量的恒定、酸碱平衡和血压等具有重要意义 钠缺乏会引起血压降低和肌肉痉挛。钠摄入过多会增加患高血压和心血管疾病的风险 —
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低 对人体健康的影响 主要食物来源
钙 人体骨骼和牙齿的重要成分 幼儿及青少年缺钙易患________,导致生长发育不良;老年人缺钙会导致__________和骨折 奶类、水产品、豆类等
佝偻病
骨质疏松
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低 对人体健康的影响 主要食物来源
铁 血红蛋白的重要成分,参与体内氧气的运输,有助于维持正常的造血功能 缺铁会引起______ 肝脏、瘦肉、蛋、鱼等
贫血
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低 对人体健康的影响 主要食物来源
锌 影响人体发育 缺锌会使儿童发育停滞,智力低下 海产品、瘦肉、肝脏等
碘 甲状腺激素的重要成分 成人缺碘会引起___________,儿童缺碘会影响生长和智力发育。碘摄入过量也会引起甲状腺肿大 海产品、加碘盐等
甲状腺肿大
元素 对人体的作用 摄入量过高、过低 对人体健康的影响 主要食物来源
氟 主要存在于骨骼和牙齿中,防治 龋齿 缺氟易产生龋齿;氟摄入过量会引起氟斑牙和氟骨症 -
(3)对人体有害的元素:汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)等。
3.合理用药
为了充分发挥药效,减少药物对人体的不良影响,我们应合理使用药物,如遵从医生和药师的要求,仔细阅读药物说明书,在正确的时间以适当的剂量和方式用药。
【补充】屠呦呦因青蒿素的研究获得诺贝尔生理学或医学奖。
1.化学材料分类
知识点3
化学与材料 9年7考
无机材料 金属材料 纯金属:铁、铜等
合金:不锈钢、黄铜等
无机非金属材料 陶瓷、水泥、玻璃等
有机高 分子材料 天然高 分子材料 天然纤维:蚕丝、羊毛、棉花等
天然橡胶
合成材料 合成纤维:尼龙、涤纶、锦纶等
合成橡胶
塑料 热塑性塑料:聚乙烯、聚氯乙烯等(拓展)
热固性塑料:酚醛树脂、脲醛树脂等(拓展)
复合材料 碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)、芳纶复合材料等
2.天然纤维和合成纤维的鉴别(灼烧,闻气味)
纤维种类 燃烧现象 冷却后的残余物
天然纤维 羊毛、蚕丝(蛋白质):有________的气味 易捻碎
棉花、亚麻(纤维素):有_________或无气味 易捻碎
合成纤维 有特殊气味 不易捻碎
烧焦羽毛
烧纸气味
3.白色污染
(1)产生原因:大部分______在自然界中很难降解。
(2)危害:破坏土壤;污染地下水;危害海洋生物;焚烧会污染空气。
(3)防治措施:
①减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋;
②重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒等;
③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料;
④回收各种废弃塑料。
(4)塑料包装制品可回收再生利用标志(如右图所示)。
塑料
1.大气污染
(1)主要污染物:SO2、CO、氮氧化物、可吸入颗粒物等。
(2)危害:温室效应加剧、酸雨、臭氧层空洞等。
(3)防治措施:用清洁能源代替煤,开发新能源等。
2.水体污染
(1)主要污染物:工业废水、生活污水等。
(2)危害:水体富营养化、赤潮等。
(3)防治措施:实现污水先集中处理后排放等。
知识点4
化学与环境 9年3考
3.土壤污染
(1)主要污染物:固体废弃物(垃圾)、农药和化肥的过度施用。
(2)危害:土壤酸碱化、板结等。
(3)防治措施:合理施用农药、化肥等。
1.(2025成都改编)合理利用化石能源和开发新能源有
利于能源结构优化。
(1)据图分析,目前我国能源消费中占比最大的能源
是____,写出一种“其他能源”:_______________
___________________。
考点1
化学与能源 9年6考
煤
氢能(或太阳
能,或风能等)
一阶|核心考点突破
(2)下列不属于石油炼制的产品是___(填字母)。
a.汽油 b.煤油 c.乙醇 d.液化石油气
(3)用天然气代替煤的优点是__________________________________________________。(4)焦炭可与超临界水反应制备H2,化学方程式为C+2H2O+CaO
CaCO3+2H2,根据化学方程式计算,
含600 kg碳的焦炭最多制备H2的质量
是_______。
c
减少二氧化硫、可吸入颗粒物等污染物的排放
200 kg
2.(2024福建,T11节选)请参加社会性议题“汽车能源的变迁”的项目式学习。
(1)传统汽车能源主要来自石油。
汽油作汽车燃料的缺点有_____________________________________________(写一个)。
(2)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。
天然气的主要成分是甲烷,其完全燃烧的化学方程式为_______________
__________________。
(3)电池可给新能源汽车提供动力。
电动汽车的电池放电时,其能量转化方式为______能转化为电能。
汽油来自不可再生能源石油(合理即可)
CH4+2O2
CO2+2H2O
化学
3.(2020福建,T14,9分)合理利用化石燃料资源,是人类不断探索的课题。某城市家用燃料的使用经历了如图所示的过程,并将逐步向理想燃料发展。
(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)
(1)CH4、C3H8两种物质中,氢元素的质量分数较大的是_________(填化学式)。
(2)倡导“家用燃料低碳化”的意义是________________________。
(3)一定条件下,仅用一个置换反应即可制得CO和H2,反应的化学方程式为___________________________________________________________
___________。
(4)随着全球能源使用量的增长,化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。请提出一个缓解能源危机的设想:___________________________。
CH4
缓解温室效应(合理即可)
C+H2OCO+H2(或2CH4+O22CO+4H2
合理即可)
开发使用新能源(合理即可)
4.(2025福州5月质检)福州传统美食“八珍炒糕”制作的原材料有地瓜粉、瘦肉、胡萝卜、花生、青菜等,其中富含蛋白质的是( )
A.瘦肉 B.青菜 C.地瓜粉 D.胡萝卜
5.(2025福建,T1,3分)大量饮用碳酸饮料会使人体内某种元素流失,从而可能导致骨质疏松,该元素是( )
A.钙 B.铁 C.碘 D.锌
考点2
化学与健康 9年8考
A
A
6.(2021 福建,T1,3分)运动员功能饮料含有下列营养物质,其中主要用于补充能量的是( )
A.葡萄糖 B.维生素
C.水 D.无机盐
A
7.(2025长沙改编)国家卫健委发布了《体重管理指导原则(2024年版)》,向公众普及健康生活方式。下列说法不正确的是( )
A.青少年应养成不挑食、不偏食、不暴饮暴食的习惯
B.在食品中添加含钠元素的化合物可以预防甲状腺肿大
C.遵从医生和药师的要求,合理使用药物
D.长期喝碳酸饮料不益于青少年身体健康
B
8.(2022 福建,T6,3分)“平衡膳食要会看标签。”某品牌巧克力标签如下,“营养素参考值”是指每100 g食品中营养素的含量占该营养素每日推荐摄入量的百分率。下列说法错误的是( )
A.食用该巧克力可有效补充能量
B.食用10 g该巧克力可提供0.67 g蛋白质
C.食用50 g该巧克力已超过脂肪每日推荐摄入量
D.仅食用该巧克力无法满足均衡营养的需要
营养成分表
项目 每100 g 营养素参考值/%
能量 2 300 kJ 27
蛋白质 6.7 g 11
脂肪 34.7 g 58
碳水化合物 55.7 g 19
C
9.(2025福建,T2,3分)下列厨房用品中,属于有机合成材料制品的是 ( )
A.木质筷子
B.不锈钢碗
C.陶瓷汤勺
D.塑料菜篮
考点3
化学与材料 9年7考
D
10.(2023福建,T2,3分)下列制造手机用到的材料中,属于有机合成材料的是( )
A.钛合金 B.硅晶体
C.玻璃 D.塑料
D
11.(2025厦门5月质检)某服装材料的成分标签如下。下列关于该服装材料的说法错误的是( )
A.都属于合成材料
B.兼具透气性和弹性好的优点
C.可利用燃烧区分涤纶和棉
D.可以回收利用
A
12.(2019福建,T12节选)塑料制品为人类带来了便利的同时,也造成了环境问题。科研人员为此提出多种解决方案。
(1)塑料的回收再利用意义重大。下列属于回收标志的是_____(填字母)。
(2)科学家用纤维素、甲壳素等材料研制出能完全降解的保鲜膜,这一发明有望缓解的环境问题是__________(写一点即可)。
C
白色污染
13.(2025龙岩5月质检)在开展“美丽中国,我是行动者”活动中,下列措施或行为不合理的是( )
A.推广使用一次性的餐具
B.家庭开展生活垃圾分类
C.学校进行生态文明教育
D.社区宣传绿色环保理念
考点4
化学与环境 9年3考
A
二阶 | 综合应用提升
14.(2024福建,T7,3分)下列是小明一天中的生活经历和相关解释,其中错误的是( )
A.早上用不锈钢水壶在燃气灶上烧水,利用的是金属的导电性
B.下午体育课后喝了葡萄糖溶液,补充的糖类能为人体提供能量
C.傍晚将塑料矿泉水瓶放入可回收垃圾桶,该塑料属于可回收的合成材料
D.晚饭后将洗净的铁锅擦干,是为了防止铁锅生锈
A
1.(2025厦门同安区模拟)研究小组开展“我国航天科技领域
中新型材料、新型能源的应用”主题学习活动。
活动一 我国航天科技领域中的新型材料
(1)嫦娥五号探测器使用的材质包含铝合金,铝合金属于______(填“合成”或“金属”)材料。
(2)我国计划在2030年前后实施天问三号火星采样返回任务。假如你是工程师,你认为火星采样返回器(如图1)的材料需具备的特点是___________
_________(写一个)。
金属
硬度大(合
理即可)
九、调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用
活动二 我国航天科技领域中的新型能源
(3)长征系列运载火箭的第一、二子级火
箭多数采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化
二氮(N2O4)作为燃料和助燃剂,在点火时反应生成氮气、二氧化碳和另外一种氧化物,该反应的化学方程式为_____________________________
________。
火箭发动机运行简示图如图2所示,燃料和助燃剂需要高压氦气推动,经阀门A、B后形成高压气态混合物再点燃,目的是____________________
_____________________。
C2H8N2+2N2O43N2+2CO2
+4H2O
增大反应物的接触面
积,使反应更快更充分
(4)长征系列运载火箭的第三子级火箭采
用液氢-液氧环保型推进剂作为动力来
源。某种光分解水制氢、制氧的循环反
应过程如图3所示。
①循环反应Ⅱ的化学方程式是_________________________________。
②液氢-液氧推进剂被称为“环保型推进剂”的原因是_______________
________。
(5)天和核心舱的能量主要来自柔性太阳电池翼,太阳能电池除给设备供电外,多余的电能可向蓄电池组充电,该过程中能量转化为太阳能→电能→________。
3FeO+H2OFe3O4+H2↑
无污染
反应产物是水,
化学能
十、垃圾的分类与回收利用
2.(2025泉州5月质检)兴趣小组开展“垃圾的分类与回收利用”跨学科实践活动。
活动一 垃圾的分类
(1)旧书、旧报纸、空矿泉水瓶属于___(填字母)。
A
活动二 垃圾的回收利用
(2)废铁回收再利用的过程如下:
①“剪切、破碎”的目的是_____________________________________________
_____________。
②“清洗”时用稀盐酸除锈,发现有气泡产生。产生气泡的原因是______________________(用化学方程式表示)。
③“电炉炼钢”时将生铁转化为钢的原理是____________________。
增大反应物之间的接触面积,增大反应速率,
使反应更充分
Fe+2HClFeCl2+H2↑
降低生铁中碳的含量
活动三 垃圾资源再利用的一般思路与方法
【模型建构】通过废铁回收再利用过程,建立垃圾资源再利用的生产流程模型如下:
【类比应用】厨余垃圾含有较多水分和有机物,其中有机物具有一定的利用价值。根据以上生产流程模型,进行厨余垃圾回收再利用。
(3)厨余垃圾得到有机物的“预处理”方法有______________________(写一种)。
(4)厨余垃圾再利用的“目标产物”有沼气、_______________________等。
沥干(或过滤,合理即可)
肥料(或饲料,合理即可)